Co to jest Windows NT?

Strategię Microsoftu można określić jednym słowem: Windows. Nie mający precedensu sukces komercyjny - 9 mln sprzedanych kopii w ciągu pierwszych 18 miesięcy i 7 mln planowanej sprzedaży w 1992 r. - potwierdzają słuszność przyjętych założeń.

Strategię Microsoftu można określić jednym słowem: Windows. Nie mający precedensu sukces komercyjny - 9 mln sprzedanych kopii w ciągu pierwszych 18 miesięcy i 7 mln planowanej sprzedaży w 1992 r. - potwierdzają słuszność przyjętych założeń.

Gdy Windows wprowadzono po raz pierwszy, znakomita większość użytkowników posługiwała się komputerami osobistymi typu desktop. Od tego czasu platforma hardwerowa niezwykle się rozszerzyła. Celem, który postawił sobie Microsoft, jest utrzymanie w ruchu inwestycji poczynionych w kierunku najbardziej powszechnego dziś softwaru, czyli DOS-a i Windows, umożliwiając użytkownikom pozostawanie na znanej im dobrze platformie systemowej. Wiele wskazuje na, że mu się to uda.

Microsoft planuje rozwój w dwóch kierunkach:

- nurt główny, bazujący na DOS-ie, rozwijany w kierunku implementacji uwzględniających procesory 386 i 486; jest to kontynuacja dotychczasowej strategii, która wydaje się mieć przyszłość zapewnioną jeszcze na co najmniej kilka lat

- Windows NT (New Technology) czyli nurt zaawansowany "high-end", dostosowany do sprzętu o znacznie większej mocy obliczeniowej. Zawiera on w sobie wszystkie elementy linii DOS-owskiej i jest zdolny do wykonywania wszystkich aplikacji z nurtu głównego, a także daleko poważniejszych zadań.

Obie wersje Windows zostaną wyposażone w identyczny interfejs użytkownika, będą bazować na tym samym modelu programistycznym i wspólnej, skalowalnej architekturze. Cechy te pozwolą zarówno użytkownikom jak i programistom nie tracić niczego z dotychczasowych nawyków i dorobku. Użytkownicy linii PC-towskiej będą mogli bez trudu zasiadać przy większych jednostkach nie będąc zmuszonymi do nauki zbyt wielu nowych rzeczy. Programiści dostaną do ręki jednolity zestaw narzędzi API (Application Programming Interfaces), działających we wszystkich implementacjach Windows niezależnie od platformy systemowej i hardwerowej, od procesorów Intela do RISC-ów. Punktem wyjściowym będzie opracowywany już API 32-bitowy.

Windows NT pojawi się w sprzedaży w końcu bieżącego roku w dwóch implementacjach: dla procesorów x86 oraz RISC. Będzie to samodzielny system operacyjny wyposażony m.in. w pełny emulator DOS-a i wszystkie elementy dotychczasowych wersji. Będzie również wyposażony w mechanizmy przetwarzania równoległego symetrycznego, wielozadaniowość, wysoki poziom zabezpieczeń, wydajne mechanizmy wejścia-wyjścia, odporność na uszkodzenia, zgodne z LAN Manager mechanizmy sieciowe i zdolność wykonywania wszelkich dotychczasowych aplikacji 16- i 32-bitowych działających pod MS Windows i OS/2, a także UNIX-owych, zgodnych ze standardem POSIX. Windows NT jest kluczowym elementem strategii założonej w kwietniu 1991 r. grupy ACE (Advanced Computing Environment), do której należą m.in. Microsoft, DEC, MIPS, SCO, i prawie 200 innych producentów sprzętu i oprogramowania.

Historia Windows NT sięga 1988 r., gdy rozpoczęto pierwsze prace nad założeniami systemu, który miałby się stać standardem lat dziewięćdziesiątych. Na czele zespołu opracowującego nowy system stanął David Cutler, współtwórca systemów RSX i VMS. Wszyscy członkowie zespołu Cutlera mieli spore doświadczenie zdobyte przy pracach nad MS-DOS, Windows, VMS, UNIX, i OS/2.

Zespół Cutlera doszedł do wniosku, że system operacyjny lat dziewięćdziesiątych musi podołać takim wymaganiom jak: zdolność obsługi maszyn o bogatej strukturze, zdolność do harmonijnego rozwoju wraz z rozwojem sprzętu (skalowalność), pewność działania w rozproszonym środowisku i zdolność do łatwego poszerzania o nowe funkcje. Powinien on obsługiwać zarówno istniejące już dziś aplikacje dla Windows, DOS jak i aplikacje OS/2 i POSIX. Wreszcie powinna być zapewniona możliwość bezkonfliktowego rozwoju własnego, co przesądza o obiektowej strukturze wewnętrznej.

Pionierem nowoczesnych systemów operacyjnych, który wzięto pod uwagę, był system Mach, opracowany w Carnegie University. Mach posiada strukturę warstwową, pozwalającą na stosunkowo łatwą rozbudowę. Podstawowe funkcje wykonuje poziom najniższy ("kernel" w Machu i "executive" w Windows NT), nadzorujący pracę podsystemów ("protected subsystem"), nazywanych również serverami. Servery pracują na podobnej zasadzie, jak każda inna aplikacja, i to one właśnie realizują widoczne dla użytkownika funkcje systemowe. Podsystemy m.in. zapewniają środowiska dla aplikacji i dostarczają API przez te aplikacje oczekiwanych. Kilka podsystemów może pracować jednocześnie, więc i programy przygotowane pod różne systemy mogą być jednocześnie wykonywane. Windows NT zapewni więc harmonijną współpracę aplikacji pisanych pod Windows, DOS, POSIX, i OS/2. API będą wyposażone w wiele nowych funkcji, jak krzywe Beziera, transformacje przestrzenne i niezależny od sprzętu kolor.

Tego rodzaju struktura zapewnia niezwykłą elastyczność, ale za elastyczność zazwyczaj płaci się obniżoną wydajnością. Autorzy Windows NT twierdzą jednak, że ich pomysłowość i wieloletnie doświadczenie pozwoliło na skuteczne obejście tego nieprzyjemnego kompromisu. Podobnie rzecz się ma z zaimplementowanymi w Windows NT funkcjami sieciowymi. Zazwyczaj systemy specjalizowane są sprawniejsze w zakresie swego działania niż systemy uniwersalne. Autorzy Windows NT twierdzą jednak, że obsługa sieci w wykonaniu NT nie będzie mniej skuteczna niż LAN Manager, a nawet go przewyższy.

System Windows NT składa się z modułów, które dzielą się na cztery klasy. Moduły pracujące w trybie "uprzywilejowanym" (privileged), działające na poziomie hardwaru i mające dostęp do chronionych funkcji systemowych, to:

- Executive, czyli moduł spełniający podstawowe funkcje systemu operacyjnego

- Privileged Mode Extensions, zawierające sterowniki (drivery) urządzeń oraz nadzorujące pliki i procesy.

Moduły pracujące w trybie "nie uprzywilejowanym" jako osobne procesy, korzystające z usług modułów uprzywilejowanych:

- podsystemy chronione (protected subsystems), które zapewniają środowiska i obsługę dla programów aplikacyjnych

- programy aplikacyjne.

Sercem systemu jest oczywiście Executive, który nadzoruje procesy, zarządza pamięcią i obsługuje przerwania, zapewniając środowisko dla pozostałych modułów uprzywilejowanych. Jego centralną częścią jest stosunkowo niewielki Microkernel (ok. 50 kB kodu), działający na poziomie sprzętu. Jest to jedyna część kodu, która będzie się zmieniać w zależności od poszczególnych implementacji sprzętowych. Dzięki temu system charakteryzuje się wysoką przenośnością - opracowanie implementacji dla kolejnych platform sprzętowych nie będzie trudne ani długotrwałe.

Pozostała część Executive korzysta z "mikrojądra" i zapewnia obsługę nieco wyższego poziomu, działając na rzecz całej reszty systemu. Ta wieloczynnościowa część kodu odpowiada m.in. za nadzór układu wieloprocesorowego i obsługuje programy aplikacyjne. Windows NT biorą pod uwagę jedynie symetryczne układy mikroprocesorowe, zachowując w ten sposób walor skalowalności. Obiektowa struktura Executive powoduje, że dodawanie nowych modułów do istniejącego kodu nie będzie w przyszłości przysparzać większych kłopotów.

System używa 32-bitowego modelu pamięci operacyjnej, zapewniając ochronę pamięci dla wszystkich działających procesów. W modelu tym żadna aplikacja nie ma prawa doprowadzić do zawieszenia systemu lub innej aplikacji. Zazwyczaj zmorą systemów o strukturze warstwowej jest konieczność dodatkowego kopiowania danych, gdy potrzebna jest ich transmisja pomiędzy warstwami. W Windows NT Executive i Extensions posiadają wspólny dostęp do buforów, unikając w ten sposób zbytecznego blokowania pamięci i zwiększając możliwości operacyjne.

Windows NT stosuje 16-bitowy zestaw znaków UNICODE, zdolny pomieścić większość alfabetów świata. Oznacza to, że w aplikacjach będzie można używać języków narodowych, praktycznie bez ograniczeń. Również tłumaczenie z jednego języka na drugi nie przysporzy większych kłopotów nawet w przypadkach zasadniczych różnic między ich alfabetami następować będzie bez ingerowania w kod programu.

Windows NT ma wszelkie szanse stać się najszerszą z istniejących platform systemowych prowadzącą do daleko posuniętego ujednolicenia platform 386/486 oraz RISC zgodnych z normą ARC. W dodatku nie ma powodu, by ta platforma nie rozszerzała się w przyszłości.


TOP 200